JPS62274670A - Manufacture of junction type field-effect transistor - Google Patents

Manufacture of junction type field-effect transistor

Info

Publication number
JPS62274670A
JPS62274670A JP11824086A JP11824086A JPS62274670A JP S62274670 A JPS62274670 A JP S62274670A JP 11824086 A JP11824086 A JP 11824086A JP 11824086 A JP11824086 A JP 11824086A JP S62274670 A JPS62274670 A JP S62274670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
gate
fet
substrate
junction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11824086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Itsunoi
五ノ井 克明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11824086A priority Critical patent/JPS62274670A/en
Publication of JPS62274670A publication Critical patent/JPS62274670A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of an interfacial deterioration and to contrive reduction in the gate capacitance of the title transistor by a method wherein a gate electrode is provided on the gate region formed by ion-implanting impurities through a window provided on a mask layer, the mask layer is removed, and after the surface of a substrate has been removed, a source region and a drain region are formed. CONSTITUTION:As the surface of the GaAs substrate 7, the interfacial characteristics of which are deteriorated by the application of heat, is removed after a P<+> region 2 has been formed, the problem of deterioration in element characteristics resulting from the interfacial characteristics between the GaAs and an SI3N4 film, generated on the J-FET which was heretofore in use, is not generated. In the FET which was heretofore in use, the width of a diffused P<+> region in the state as it is became the gate length of the completed FET, but the circumferential part of the P<+> region 2 in the GaAs substrate is removed by etching, and the gate length can be made short easily. Therefore, the effective gate length of the substrate can be made to 1.0 mum or less. Besides, as the circumferential part of the P<+> region 2 is removed, no P-N junction is present on the side wall, and a gate capacitance can be reduced to that extent.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セルファラインでサブミクロンゲートの接合
型電界効果型トランジスタを得る製造方法に関するもの
である。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a manufacturing method for obtaining a submicron gate junction field effect transistor using a self-line.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、接合型電界効果型トランジスタを製造する方
法に於いて、GaAs等の半導体基板上に5iJ−膜等
からなるマスク層を設けてこれに窓を形成し、この窓を
通して不純物をイオン注入させる等してゲート領域を形
成し、このゲート領域上にゲート電極を設は前記マスク
層を除去し、露出した半導体基板表面を除去した後、ソ
ース領域とドレイン領域を形成することによって、界面
劣化がなくゲート容量が低減したゲート長の短い接合型
電界効果型トランジスタをセルファラインで得るもので
ある。
The present invention is a method for manufacturing a junction field effect transistor, in which a mask layer made of a 5iJ-film or the like is provided on a semiconductor substrate such as GaAs, a window is formed in the mask layer, and impurity ions are implanted through the window. After removing the mask layer and removing the exposed semiconductor substrate surface, a source region and a drain region are formed to prevent interface deterioration. A junction field effect transistor with a short gate length and reduced gate capacitance is obtained using the Selfa line.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電界効果トランジスタ(FET)には、ショットキゲー
トトランジスタと接合ゲートトランジスタ、絶縁ゲート
トランジスタがある。Si半導体基板にはMOSFET
等の絶縁ゲートトランジスタが用いられるが、GaAs
基板には良好な絶縁膜が得られないことからショットキ
ゲート又は接合ゲートトランジスタが使用される。Ga
Asはバンドキャップが大きいため108Ω・口取上の
高い比抵抗の半絶縁性基板が得られ、この表面領域にL
SIを形成すると素子分離が容易となり寄生容量も小さ
くすることができる。接合ゲートトランジスタはショッ
トキゲートFETに比して熱的に安定である。サージに
強いエンハンスメント型FETを接合ゲートFETで構
成し論理回路を用いると、論理振幅が大きくできる等の
長所を有する。一方欠点として、ゲート長の短縮が困難
である、ゲート抵抗が大きい、工程が繁雑である、ソー
ス抵抗の減少が困難である等を有し、化合物半導体を用
いた接合ゲートトランジスタは高速、高周波領域の半導
装置としては用いられていない。
Field effect transistors (FETs) include Schottky gate transistors, junction gate transistors, and insulated gate transistors. MOSFET on Si semiconductor substrate
Insulated gate transistors such as GaAs
Since a good insulating film cannot be obtained on the substrate, a Schottky gate or junction gate transistor is used. Ga
As As has a large band cap, a semi-insulating substrate with a high specific resistance of 108 Ω/edge can be obtained, and L is formed in this surface area.
Forming an SI facilitates element isolation and reduces parasitic capacitance. Junction gate transistors are more thermally stable than Schottky gate FETs. When a surge-resistant enhancement type FET is constructed of a junction gate FET and a logic circuit is used, the logic amplitude can be increased. On the other hand, junction gate transistors using compound semiconductors have drawbacks such as difficulty in shortening the gate length, high gate resistance, complicated processes, and difficulty in reducing source resistance. It is not used as a semiconductor device.

第2図A、B、Cに基づいて従来の接合ゲートFETの
製造方法について説明する。まずA図に示すように、半
絶縁性GaAs基板7にイオン注入法を用いてN型N1
を形成する。次にB図のように、基板7の表面に5ti
N、lI!3を全面に形成して、ゲート領域形成用の窓
を開けてZnを拡散させP型拡散層2を形成する。この
後C図に示すように5iJ4膜3にソース、ドレイン用
の窓を開けてAu−Ge系金属を蒸着し、ソース電極8
、ドレイン電極9を設け、さらにAu−Zn系金属を用
いてP型拡散層2にオーム性電極を形成してゲート電極
4を設けて接合ゲートFETを完成させる。(特開昭5
9−213172号の従来例) 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の接合ゲートFETの製造方法に於いては、GaA
s基板7表面上に設けられた5IJ4膜3は拡散マスク
として使用され、素子完成後はパッシベーション膜とし
て用いられる。ところがこの5iJ4膜3は拡散時等に
熱処理を受けるので、GaAs基板表面との界面特性が
劣化する。例えば第2図の従来例に於いては、A図に於
けるイオン注入工程後イオン注入により発生した結晶欠
陥を回復させるために、800℃で20〜30分のアニ
ーリングが行われるが、このアニーリングによりGaA
s表面の界面特性は悪化してしまう。ところがこの後の
B図に於ける拡散工程では600〜650℃で20分以
上の加熱処理が行われ、GaAs基板7と5iJa膜3
との間の界面特性はさらに悪化してしまう。従来例の接
合ゲートFETに於いては、5iJL膜3は除去される
ことなくそのままパッシベーション膜として利用され界
面特性の悪化したGaAs表面が残っているため、完成
したFETのリーク電流は大きく、アイソレーション特
性も良くないと言う問題点がある。
A conventional method for manufacturing a junction gate FET will be explained based on FIGS. 2A, B, and C. First, as shown in Figure A, an N-type N1
form. Next, as shown in figure B, 5ti is applied to the surface of the substrate 7.
N,lI! 3 is formed on the entire surface, a window for forming a gate region is opened, and Zn is diffused to form a P-type diffusion layer 2. After that, as shown in Figure C, windows for the source and drain are opened in the 5iJ4 film 3, and Au-Ge metal is deposited on the source electrode 8.
, a drain electrode 9 is provided, an ohmic electrode is formed on the P-type diffusion layer 2 using an Au--Zn metal, and a gate electrode 4 is provided to complete the junction gate FET. (Unexamined Japanese Patent Publication No. 5
9-213172) [Problems to be solved by the invention] In the conventional method for manufacturing a junction gate FET, GaA
The 5IJ4 film 3 provided on the surface of the s-substrate 7 is used as a diffusion mask, and after the device is completed, it is used as a passivation film. However, since this 5iJ4 film 3 is subjected to heat treatment during diffusion, etc., the interface characteristics with the GaAs substrate surface deteriorate. For example, in the conventional example shown in Figure 2, after the ion implantation process shown in Figure A, annealing is performed at 800°C for 20 to 30 minutes in order to recover crystal defects generated by the ion implantation. GaA
The interfacial properties of the s surface deteriorate. However, in the subsequent diffusion step in Figure B, heat treatment is performed at 600 to 650°C for 20 minutes or more, and the GaAs substrate 7 and the 5iJa film 3
The interfacial properties between the two will further deteriorate. In the conventional junction gate FET, the 5iJL film 3 is used as a passivation film without being removed, and the GaAs surface with deteriorated interface characteristics remains, resulting in a large leakage current in the completed FET and isolation There is a problem that the characteristics are not good.

また、従来の接合ゲートFETの製造方法に於いては、
ゲート領域となるP″領域2は拡散工程のみで形成され
ているので、横方向拡散のためゲート長の短縮化が難し
く、実効ゲート長を1.0μm以下にすることは極めて
困難である。
Furthermore, in the conventional method for manufacturing junction gate FETs,
Since the P'' region 2 serving as the gate region is formed only by a diffusion process, it is difficult to shorten the gate length due to lateral diffusion, and it is extremely difficult to reduce the effective gate length to 1.0 μm or less.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、接合型電界効果トランジスタ(J−FET)
を製造する方法に於いて、GaAs等の半導体基板上に
5iJ4膜等からなるマスク層を設けてこれに窓を形成
し、この窓を通して不純物をイオン注入させる等してゲ
ート領域を形成し、このゲート領域上にゲート電極を設
は前記マスク層を除去し、露出した半導体基板表面を除
去した後、前記ゲート電極をマスクとしてイオン注入に
よりソース領域とドレイン領域を形成することによって
、上記問題点を解決した。
The present invention is a junction field effect transistor (J-FET)
In the manufacturing method, a mask layer made of a 5iJ4 film or the like is provided on a semiconductor substrate such as GaAs, a window is formed therein, and a gate region is formed by implanting impurity ions through the window. The above problem can be solved by providing a gate electrode on the gate region, removing the mask layer, removing the exposed surface of the semiconductor substrate, and then forming a source region and a drain region by ion implantation using the gate electrode as a mask. Settled.

〔作用〕[Effect]

本発明の製造方法に於いては、P′領域2が形成された
後、熱が印加されて界面特性の悪化したGaAs基板7
の表面が除去されてしまうので、従来例のJ−FETの
ようにGaAs基板と5i3Na膜の間の界面特性に帰
因する素子特性の低下と言う問題が生じない。
In the manufacturing method of the present invention, after the P' region 2 is formed, heat is applied to the GaAs substrate 7 whose interface characteristics have deteriorated.
Since the surface of the 5i3Na film is removed, the problem of deterioration in device characteristics due to the interface characteristics between the GaAs substrate and the 5i3Na film does not occur as in conventional J-FETs.

従来のFETに於いては拡散されたP″領域巾はそのま
ま完成したFETのゲート長となっていたが、本発明の
製造方法に於いては、GaAs基板内のP″領域2の周
辺部はエツチング除去されゲート長を短縮化することが
容易であるので、容易に実効ゲート長を1.0μm以下
にすることができる。
In the conventional FET, the width of the diffused P'' region is the gate length of the completed FET, but in the manufacturing method of the present invention, the peripheral part of the P'' region 2 in the GaAs substrate is Since it is easy to remove by etching and shorten the gate length, the effective gate length can be easily reduced to 1.0 μm or less.

さらにP″領域2の周辺部が除去されているので、側壁
にはPN接合が存在せず、それだけゲート容量が低減化
される。
Furthermore, since the peripheral portion of the P'' region 2 is removed, no PN junction exists on the sidewall, and the gate capacitance is reduced accordingly.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の製造方法を第1図A−Eに基づいて説明する。 The manufacturing method of the present invention will be explained based on FIGS. 1A to 1E.

A 第2図Aと同様に半絶縁GaAs層7にNチャンネ
ル層1をSiのイオン注入により形成し800°Cで2
0〜30分間アニーリングする。さらに5i3Nn膜3
に窓を開けてZnをイオン注入し、その後600〜65
0℃で20分間アニーリングを行ってP゛領域2を形成
する。次に高融点金属のW−5i 4を堆積させる。
A Similar to FIG. 2A, an N-channel layer 1 was formed in the semi-insulating GaAs layer 7 by Si ion implantation, and the
Anneal for 0-30 minutes. Furthermore, 5i3Nn film 3
Open a window and implant Zn ions, then 600 to 65
Annealing is performed at 0° C. for 20 minutes to form P′ region 2. Next, W-5i 4, a refractory metal, is deposited.

B P+領域2の形成に用いた5i3L膜3を全面除去
する。
The 5i3L film 3 used to form the B P+ region 2 is completely removed.

C表面準位等により界面特性の劣化したGaAs基板の
NチャンネルN10表面をエツチング除去する。この際
のエッチオフ量は、P−N接合の潔さにまで至る必要は
必ずしもないが、ゲート容量を小さくしたり、実効ゲー
ト長を短くするためには、P−N接合深さ付近まで工°
ノチオフする必要がある。ただし、制御性に関しては、
余り深くエッチオフしない方が良好である。
The N-channel N10 surface of the GaAs substrate whose interface characteristics have deteriorated due to C surface levels and the like is removed by etching. The amount of etch-off at this time does not necessarily have to reach the purity of the P-N junction, but in order to reduce the gate capacitance or shorten the effective gate length, it is necessary to etch off to near the depth of the P-N junction. °
Need to cut off. However, regarding controllability,
It is better not to etch off too deeply.

従ってエツチング量は必要とされるデバイスの特性に応
じて制御すればよい。
Therefore, the amount of etching may be controlled depending on the required characteristics of the device.

D  W−Si金属からなるゲート電極4をマスクとし
て、Siイオン注入によりN″領域5を形成する。
Using the gate electrode 4 made of DW-Si metal as a mask, an N'' region 5 is formed by Si ion implantation.

これにより、ソース、ドレイン領域がセルファラインと
変わらない精度で形成される。
As a result, the source and drain regions can be formed with the same precision as self-alignment.

E 全面にSi3N4膜からなるパッシベーション膜6
を設けた後、ハロゲンランプによる赤外線アニールを行
ってN″領域5を活性化する。
E Passivation film 6 made of Si3N4 film on the entire surface
After forming the N'' region 5, infrared annealing is performed using a halogen lamp to activate the N'' region 5.

なお、このパッシベーション膜6を設けることは必ずし
も必要ではない。
Note that it is not always necessary to provide this passivation film 6.

この後、ソース、ドレイン電極を形成してJ−FETを
完成させる。
Thereafter, source and drain electrodes are formed to complete the J-FET.

以上の説明に於いては、半導体基板をGaAsとしたが
、これには他の■−■族化合物、Si等の半導体材料も
適用できることは言うまでもない。
In the above description, GaAs is used as the semiconductor substrate, but it goes without saying that other semiconductor materials such as 1-2 group compounds and Si may also be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の製造方法は以下のような特徴を持つ。 The manufacturing method of the present invention has the following features.

(i)熱処理に伴って生じる界面特性の劣化した表面は
除去されているので、本発明により製造されたFETは
リーク電流が増大したり、アイソレーション特性が劣化
したりすることがない。
(i) Since the surface with degraded interfacial properties caused by heat treatment has been removed, the FET manufactured according to the present invention will not have increased leakage current or degraded isolation properties.

(ii)側壁部分にPN接合が存在しないので、その分
ゲート容量が低減化される。
(ii) Since there is no PN junction in the sidewall portion, the gate capacitance is reduced accordingly.

(iii )ゲート電極をイオン注入のマスクにしてソ
ース、ドレイン領域が形成されるので、これらの領域が
セルファラインで形成される。  −′   ゛(1v
)ゲート領域の周辺をエッチオフするのでゲート長を短
くすることができる。
(iii) Since the source and drain regions are formed using the gate electrode as a mask for ion implantation, these regions are formed as self-aligned lines. −′ ゛(1v
) Since the periphery of the gate region is etched off, the gate length can be shortened.

(v)本発明によるJ−FETの構造に於ては、従来の
J−FETの構造に比較してN“領域をP“領域から離
すことが容易であるため、設計値からずれるJ−FIE
Tのvthの値を極めて小さくすることができる。
(v) In the J-FET structure according to the present invention, it is easier to separate the N" region from the P" region compared to the conventional J-FET structure, so that the J-FIE deviates from the design value.
The value of vth of T can be made extremely small.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図A−Eは本発明のJ−FETの製造方法を示す図
である。 第2図A−Cは従来のJ−PETの製造方法を示す図で
ある。 1・・・・・・Nチャンネル  2・・・・・・P″領
域3・・・・・・5iJ4膜    4・・・・・・ゲ
ート電極5・・・・・・N°チャンネル 6・・・・・・パッシベーション膜 7・・・・・・半絶縁GaAs層  8・・・・・・ソ
ース電極9・・・・・・ドレイン電極
FIGS. 1A to 1E are diagrams showing a method of manufacturing a J-FET according to the present invention. FIGS. 2A to 2C are diagrams showing a conventional J-PET manufacturing method. 1...N channel 2...P'' region 3...5iJ4 film 4...Gate electrode 5...N° channel 6... ... Passivation film 7 ... Semi-insulating GaAs layer 8 ... Source electrode 9 ... Drain electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体基板上に開口部を有するマスクを形成する工程と
、 該開口部を介して上記半導体基板にゲート領域を形成す
る工程と、 該ゲート領域上にゲート電極を形成する工程と上記マス
クを除去する工程と、 上記半導体基板の露出した表面を除去する工程と、上記
半導体基板にソース領域とドレイン領域形成する工程 とからなる接合型電界効果型トランジスタの製造方法。
[Claims] A step of forming a mask having an opening on a semiconductor substrate, a step of forming a gate region in the semiconductor substrate through the opening, and a step of forming a gate electrode on the gate region. A method for manufacturing a junction field effect transistor, comprising the steps of: removing the mask; removing the exposed surface of the semiconductor substrate; and forming a source region and a drain region on the semiconductor substrate.
JP11824086A 1986-05-22 1986-05-22 Manufacture of junction type field-effect transistor Pending JPS62274670A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11824086A JPS62274670A (en) 1986-05-22 1986-05-22 Manufacture of junction type field-effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11824086A JPS62274670A (en) 1986-05-22 1986-05-22 Manufacture of junction type field-effect transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62274670A true JPS62274670A (en) 1987-11-28

Family

ID=14731706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11824086A Pending JPS62274670A (en) 1986-05-22 1986-05-22 Manufacture of junction type field-effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62274670A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01154565A (en) * 1987-12-10 1989-06-16 Fujitsu Ltd Manufacture of junction fet

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01154565A (en) * 1987-12-10 1989-06-16 Fujitsu Ltd Manufacture of junction fet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4956308A (en) Method of making self-aligned field-effect transistor
US5641695A (en) Method of forming a silicon carbide JFET
JPS62274670A (en) Manufacture of junction type field-effect transistor
JPH0350771A (en) Semiconductor device
JP2833500B2 (en) Method for manufacturing surface tunnel transistor
JPH0612826B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor
JPH0249012B2 (en) HANDOTAISOCHINOSEIZOHOHO
JPH02134828A (en) Manufacture of schottky barrier junction gate type field effect transistor
KR100204015B1 (en) Method of manufacturing mos transistor
JPS6292377A (en) Field-effect transistor
JPH0778983A (en) Semiconductor device and fabrication thereof
JPH0346371A (en) Manufacture of semiconductor device
KR940001398B1 (en) Manufacturing method of mosfet
KR0142782B1 (en) Manufacture of semiconductor
JPS59193070A (en) Manufacture of schottky gate field effect transistor
JPS63157474A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6159781A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6088477A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6223175A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS63156362A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS6345867A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH1098182A (en) Field effect transistor and its manufacture
JPH03159178A (en) Manufacture of capacitive schottky diode
JPS6018970A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0445544A (en) Field-effect transistor and manufacture thereof